河北工业大学制备高灵敏度柔性传感器

 
 
河北工业大学制备高灵敏度柔性传感器  
 

近年来，越来越多的子设备正在向着小型化、柔性化和可穿戴方向发展。近日，河北工业大学材料学院、能源装备材料技术研究院研究人员在柔性传感器领域取得突破进展。相关研究进展分别刊登于《材料化学杂质A 》和《美国化学会应用材料与界面》。

研究人员提出结合静纺丝和自组装技术，制备出MXene的聚合物三维纤维骨架。可提供高度互连的多孔结构，有利于有机气体分子的扩散、吸附和脱附。MXene表面丰富的修饰官能团可进一步为气体分子提供活性吸附位点。通过自组装技术可获得极薄（单层或寡层）的MXene传感层，可有效使活性吸附位点全部暴露。该传感器可在室温下连续工作，对微量极性有机气体具有高灵敏度，具有良好的重现性和可靠性，同时具备良好的柔性，有望集成于便携式可穿戴设备。

此外，该课题组采用类弹簧结构的包芯纱作为柔性骨架，表面组装二维片层结构石墨烯，得到包芯纱—石墨烯复合网膜作为应变传感器的导层，替代表面平整的平面导层。复合网膜特殊的类弹簧网状结构对外界机械刺激极为敏感，使传感器在灵敏度和检测限等方面的性能均有大幅度提高。该传感器可检测拉伸、弯曲、压缩和微弱震动等多种形变，可实现原位检测人体活动和生理信号，为子皮肤的发展提供了技术支持，具有重要的研究意义和实际应用价值。

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